JP4939894B2

JP4939894B2 - Electric motor

Info

Publication number: JP4939894B2
Application number: JP2006280616A
Authority: JP
Inventors: 孝永山; 茂智白石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2026-10-13
Also published as: JP2008099491A

Description

本発明は鉄道車両を駆動する車両用主電動機に関する。 The present invention relates to a vehicular main motor that drives a railway vehicle.

一般に鉄道車両（以下、「車両」と呼ぶ）では、車体の下に配置された台車に主電動機（以下、「電動機」と呼ぶ）を装荷して、この電動機の回転力を継手（カップリング）と歯車装置を介して車輪に伝達して車両を走行させている。 Generally, in a railway vehicle (hereinafter referred to as “vehicle”), a main motor (hereinafter referred to as “electric motor”) is loaded on a carriage disposed under the vehicle body, and the rotational force of the electric motor is coupled (coupling). The vehicle is driven by being transmitted to the wheels via a gear device.

従来のこの種の電動機の一般的な構造は図７のようになっている。図７に示した従来の電動機は、固定部材である円筒状のフレーム１を有し、このフレーム１の駆動部側（カップリングが取付けられる側）の一端にベアリングブラケット２を取付け、フレーム１の反駆動部側の中央部にハウジング３を取付けている。このベアリングブラケット２とハウジング３それぞれの中心部には、軸受４、５が設けられ、この軸受４、５によってロータシャフト６の両端部を回転自在に支持している。 The general structure of this type of conventional electric motor is as shown in FIG. The conventional electric motor shown in FIG. 7 has a cylindrical frame 1 that is a fixing member, and a bearing bracket 2 is attached to one end of the frame 1 on the drive unit side (the side on which the coupling is attached). A housing 3 is attached to the central portion on the side opposite to the driving portion. Bearings 4 and 5 are provided at the center of each of the bearing bracket 2 and the housing 3, and both ends of the rotor shaft 6 are rotatably supported by the bearings 4 and 5.

ロータシャフト６の軸方向の中心部分にロータ鉄心７を固定し、このロータ鉄心７の外周側に形成された多数の溝の中にロータバー８を埋め込み、夫々のロータバー８の両端部はロータ鉄心７より張出させ、その張出し部分をリング状のエンドリング９、９で一体に接続して誘導電動機のかご型ロータ（このように回転力を発生するものを一般に“回転子”と呼ぶ。また回転子とは逆に回転しないものを“固定子”と呼ぶ）を形成している。ロータ鉄心７には、軸方向に貫通した複数個の通風路７ａを設けてあり、同様の通風路を有する鉄心押え１０、１０により固定されている。 A rotor iron core 7 is fixed to the axial center portion of the rotor shaft 6, and a rotor bar 8 is embedded in a large number of grooves formed on the outer peripheral side of the rotor iron core 7. The overhanging portion is integrally connected by ring-shaped end rings 9 and 9, and the cage rotor of the induction motor (the one that generates a rotational force in this way is generally called a “rotor”. In contrast to the child, the one that does not rotate is called a “stator”. The rotor core 7 is provided with a plurality of ventilation passages 7a penetrating in the axial direction, and is fixed by iron core pressers 10 and 10 having similar ventilation passages.

フレーム１の内周部には、円筒状のステータ鉄心１１を取付け、このステータ鉄心１１の内周側に形成された多数の溝の中にステータコイル１２を収納している。このステータコイル１２のコイルエンド部は、ステータ鉄心１１の両側に張出した形となっている。 A cylindrical stator iron core 11 is attached to the inner peripheral portion of the frame 1, and the stator coil 12 is housed in a number of grooves formed on the inner peripheral side of the stator iron core 11. The coil end portion of the stator coil 12 has a shape protruding on both sides of the stator core 11.

ステータ鉄心１１の内周面とロータ鉄心７の外周面との間には、一様な空隙１３を形成してある。ロータシャフト６の駆動軸端部６ａは機外に突出させてある。この突出した駆動軸部６ａの部分には、駆動用歯車装置と結合するためカップリング（継手）を取付ける。 A uniform gap 13 is formed between the inner peripheral surface of the stator core 11 and the outer peripheral surface of the rotor core 7. The drive shaft end 6a of the rotor shaft 6 is projected outside the machine. A coupling (joint) is attached to the projecting drive shaft portion 6a for coupling with the drive gear device.

ロータシャフト６の機内部分には通風ファン１４を取付けてある。この通風ファン１４は、中央より放射状に配置された複数の羽根１４ａを有している。フレーム１におけるこの通風ファン１４の外周部に対向する部分には複数の排気口１ａが円周方向に沿って設けてある。フレーム１の反駆動側の上方に入気口１ｂを設け、この入気口１ｂを覆うように通風ロ過器１５を取付け、通風ロ過器１５の外気取り入れ口部には、塵埃を捕捉するためのフィルター１５ａを取付けてある。 A ventilation fan 14 is attached to an in-machine portion of the rotor shaft 6. The ventilation fan 14 has a plurality of blades 14a arranged radially from the center. A plurality of exhaust ports 1 a are provided along the circumferential direction at a portion of the frame 1 that faces the outer peripheral portion of the ventilation fan 14. An air inlet 1b is provided above the non-driving side of the frame 1, and a ventilation filter 15 is attached so as to cover the inlet 1b, and dust is trapped at the outside air intake port of the ventilation filter 15. A filter 15a is attached.

図７に示した電動機全体は、フレーム１に設けられた取付け腕部（図示せず）を台車枠にボルトで締結固定し、ロータシャフト駆動軸部６ａに接続した継手を介して電動機の回転力を駆動装置から車輪に伝達し車両を走行させる。この電動機の運転時には、ステートコイル１２とロータバー８が発熱するため、外気を電動機内に流通させて冷却し、電動機の温度上昇を抑制する。 The entire motor shown in FIG. 7 has a mounting arm (not shown) provided on the frame 1 fastened and fixed to the carriage frame with bolts, and the rotational force of the motor via a joint connected to the rotor shaft drive shaft 6a. Is transmitted from the drive unit to the wheels to drive the vehicle. Since the state coil 12 and the rotor bar 8 generate heat during operation of the electric motor, the outside air is circulated in the electric motor to be cooled, thereby suppressing an increase in the temperature of the electric motor.

電動機の運転すると、通風ファン１４がロータシャフト６といっしょに回転し、機内の空気を排気口１ａより機外に排出し、これに伴って入気口１ｂより外気が機内に吸引される。機内に吸引される外気は、通風ロ過器１５を経て入気口１ｂより機内に流入した後、ロータ鉄心の通風路７ａやロータ鉄心７の外周とステータ鉄心１１の内周との間の空隙１３を通って通風ファン１４側に流通し、通風ファン１４の回転により排気口１ａより機外に排出される。このように機内に外気を流通させることにより、ロータバー８、ステータコイル１２、及び軸受４、５やそれを潤滑するグリースの温度上昇が許容限度を超えないように冷却している。 When the electric motor is operated, the ventilation fan 14 rotates together with the rotor shaft 6, and the air inside the machine is discharged from the exhaust port 1a to the outside, and accordingly, the outside air is sucked into the machine from the inlet port 1b. The outside air sucked into the machine flows into the machine from the inlet 1 b through the ventilation filter 15, and then the air gap 7 a between the rotor core and the outer periphery of the rotor core 7 and the inner periphery of the stator core 11. 13 circulates to the side of the ventilation fan 14 and is discharged out of the apparatus through the exhaust port 1 a by the rotation of the ventilation fan 14. Thus, by circulating the outside air in the machine, the rotor bar 8, the stator coil 12, the bearings 4, 5 and the grease that lubricates them are cooled so that the temperature rise does not exceed the allowable limit.

しかしながら、電車などの床下台車に搭載される電動機の周囲の外気には、車両走行時に巻き上げられる塵埃が多量に存在し、取入れる外気はひどく汚損された環境下のものである。そのため、図７に示した従来の電動機では機内に取入れる外気は、通風ロ過器１５のフィルター１５ａによって塵埃を捕捉して清浄化を図っているが、運転を続けることにより次第にフィルター１５ａに目詰まりが生じ、機内の通風量が減少してしまうので、短い間隔の定期的なフィルターの清掃保守を必要とし、またフィルター１５ａを通過した塵埃が電動機内に付着堆積して、その清掃に多大な労力を費やさねばならない技術的な課題があった。 However, the outside air around the electric motor mounted on an underfloor carriage such as a train contains a large amount of dust that is wound up when the vehicle travels, and the outside air to be taken in is in a severely polluted environment. Therefore, in the conventional electric motor shown in FIG. 7, the outside air taken into the machine is cleaned by trapping dust by the filter 15a of the ventilation filter 15, but the filter 15a gradually becomes visible as the operation continues. Since clogging occurs and the air flow rate in the machine decreases, regular cleaning and maintenance of the filter at short intervals is required, and dust that has passed through the filter 15a adheres to and accumulates in the motor, which is very important for cleaning. There were technical challenges that had to be expended.

また、軸受を潤滑するグリースも、機内の熱や外気中にある塵埃が冷却風の通風力による負圧作用にで軸受部への侵入するため、徐々に劣化すると共に、グリース内に含まれる基油が枯渇するので、定期的な分解保守を実施して常に最適な状態に維持することが必要になっている。（電動機を分解せずにグリースを追加する中間給脂方式もあるが、初期充填量が減り潤滑性が低下すること、給脂回数には限度があることから、課題や問題も多い方式である）
従来の電動機の保守のための分解、再組立方法について順を追って説明する。図８は図７を分解するため、固定子から回転子を引き出す方法を示したものである。 Also, grease that lubricates the bearings deteriorates gradually because the heat inside the machine and dust in the outside air enter the bearings due to the negative pressure action caused by the cooling air flow. Since oil is depleted, it is necessary to carry out periodic disassembly and maintenance to always maintain the optimum state. (Although there is an intermediate lubrication system that adds grease without disassembling the electric motor, there are many problems and problems because the initial filling amount decreases and lubricity decreases, and the number of lubrication is limited. )
A conventional disassembly and reassembly method for maintenance of an electric motor will be described step by step. FIG. 8 shows a method of pulling out the rotor from the stator in order to disassemble FIG.

図７に記載の従来の電動機において、ファン１４、ロータ鉄心７、ロータシャフト６等で構成された回転子には、軸受周りの部品（ベアリングブラケット２、ハウジング３、軸受４、５等）を付けたまま、図８のようにステータ鉄心１１、フレーム１等で構成される固定子から引き抜かれ容易に分解することが出来るような構造に構成されている。 In the conventional motor shown in FIG. 7, parts around the bearings (bearing bracket 2, housing 3, bearings 4, 5, etc.) are attached to the rotor composed of the fan 14, the rotor core 7, the rotor shaft 6, and the like. As shown in FIG. 8, the structure is such that it can be pulled out from the stator composed of the stator iron core 11, the frame 1, etc. and easily disassembled.

このような状態で電動機機内の清掃が開始される。更に回転子に付随された軸受周りの部品は、図９のように分解され部品の清掃やグリース交換や軸受交換が出来るようになる。分解する主な軸受周りの部品は、端蓋１６、１６、軸受４、５、ベアリングブラケット２、ハウジング３、軸受押え１８、一部のカラー１７、１７等である。また軸受４は転動体を有する外輪４ａと内輪４ｂに分解される。清掃や軸受等の使用可否の判定を実施した後、グリース充填や塗装をされ、逆の順序で電動機は再組立され再使用されることになる。 In such a state, cleaning of the electric motor is started. Further, the parts around the bearing attached to the rotor are disassembled as shown in FIG. 9 so that the parts can be cleaned, the grease can be replaced, and the bearing can be replaced. The parts around the main bearings to be disassembled are end covers 16 and 16, bearings 4 and 5, bearing bracket 2, housing 3, bearing retainer 18, some collars 17 and 17, and the like. The bearing 4 is disassembled into an outer ring 4a and an inner ring 4b having rolling elements. After determining whether or not a bearing or the like can be used, the grease is filled or painted, and the motor is reassembled and reused in the reverse order.

このように、従来の電動機の場合、分解保守に多大な労力を費やすため、鉄道事業主からは改善が強く要望されている。 Thus, in the case of a conventional electric motor, a great deal of labor is spent on disassembly and maintenance, and therefore, there is a strong demand for improvements from railway operators.

この問題を解決するために、近年では全閉形電動機の開発が進められている。この全閉形電動機の一例の構造を図１０に示し説明する。尚、図７と同じ部品名や同一構成、機能については、説明を省略し同一添え字をつけてある。 In order to solve this problem, development of a fully-closed electric motor has been promoted in recent years. An example of the structure of this fully-closed electric motor will be described with reference to FIG. Note that the same part names, the same configurations, and functions as those in FIG.

ステ−タ鉄心１１の内周部に位置するロータシャフト６にはロータ鉄心７と仕切り板１００、１０１がロータ鉄心７の前後に取付られ、仕切り板１００、１０１とフレーム２０１、ベアリングブラケット２０２から突き出した環状の部材２０１ａ、２０２ａ間で微小隙間１０２のラビリンス構造が構成され、外気と機内の遮断できる構造となっている。また仕切り板の両外側には、従来例で説明した軸受装置部が構成され、ステータコイル１２や回転子による発熱が軸受部に影響を与えないように断熱空間部１０３を構成している。この空間部１０３に外気を導入できるように、ベアリングブラケット２０２、フレーム２０１等に外気導入穴等を設け軸受部の冷却性を更に向上させる方法もある。 A rotor core 7 and partition plates 100 and 101 are attached to the rotor shaft 6 positioned on the inner periphery of the stator core 11 before and after the rotor core 7, and protrude from the partition plates 100 and 101, the frame 201, and the bearing bracket 202. The labyrinth structure of the minute gap 102 is configured between the annular members 201a and 202a, and the structure can block the outside air from the inside of the machine. In addition, on both outer sides of the partition plate, the bearing device portion described in the conventional example is configured, and the heat insulating space portion 103 is configured so that heat generated by the stator coil 12 and the rotor does not affect the bearing portion. There is also a method of further improving the cooling performance of the bearing portion by providing an outside air introduction hole or the like in the bearing bracket 202, the frame 201 or the like so that the outside air can be introduced into the space portion 103.

一方、回転子の発熱を抑え、よりコンパクトな電動機を実現するために、かご型ロータに代わって、本図（図１０）のように永久磁石１０４をロータ鉄心に挿入して構成する永久磁石形電動機も増えている。（ステータコイルの発熱はフレーム２０１を介して外気に放熱できるため、従来通りの構造のものが多い）
このように構成された全閉形電動機は、機内への外気導入がないため、ロ過器や機内の清掃が不要になり、軸受部も加熱源のステータコイル１２から隔離されているので熱の影響が無くなり、また強制的に外気導入がないため負圧等による塵埃の軸受部侵入が無くなり、グリースの劣化を大幅に低減することが可能になる。また、永久磁石形電動機になると回転子の発熱が大幅に低減するので、軸受部への熱影響は更に低減し、グリース劣化はより低減する。
特開２００５−３３３７９５号公報 On the other hand, in order to suppress the heat generation of the rotor and realize a more compact electric motor, a permanent magnet type in which a permanent magnet 104 is inserted into the rotor core as shown in FIG. Electric motors are also increasing. (Since the heat generated by the stator coil can be dissipated to the outside air through the frame 201, there are many conventional coils)
The fully-closed electric motor constructed in this manner does not introduce outside air into the machine, so that it is not necessary to clean the inside of the machine or the machine, and the bearing is also isolated from the stator coil 12 of the heating source, so the influence of heat. In addition, since no external air is forcibly introduced, dust does not enter the bearing due to negative pressure or the like, and grease deterioration can be greatly reduced. In addition, since the heat generation of the rotor is greatly reduced in the permanent magnet type motor, the heat effect on the bearing portion is further reduced, and the grease deterioration is further reduced.
JP-A-2005-333795

しかし、従来の全閉形電動機においても、軸受のグリース交換のために従来の電動機と同様に全面的な分解を行う必要があった。 However, even in a conventional fully-closed electric motor, it is necessary to disassemble the entire surface in the same manner as in the conventional electric motor in order to replace the bearing grease.

従来の全閉形電動機の分解について、図を参照し詳細に説明する。図１１は図１０に記載の全閉形電動機の固定子から回転子を引抜いた状態を示している。 The disassembly of the conventional fully-closed electric motor will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 11 shows a state in which the rotor is pulled out from the stator of the fully-closed electric motor shown in FIG.

従来の全閉形電動機において、ロータ鉄心７、ロータシャフト６等で構成された回転子には、軸受周りの部品（ベアリングブラケット２０２、仕切り板１００、軸受４、５等）を付けたまま、図１１のようにステータ鉄心１１、フレーム１等で構成される固定子から引き抜かれ容易に分解することが出来るような構造に構成されている。 In a conventional fully-closed electric motor, the rotor composed of the rotor iron core 7, the rotor shaft 6 and the like has components (bearing bracket 202, partition plate 100, bearings 4, 5, etc.) around the bearings attached to FIG. As described above, the structure is such that it can be pulled out from the stator composed of the stator iron core 11, the frame 1, etc. and easily disassembled.

このような状態から、更に回転子に付随された軸受周りの部品を分解し（図９参照）、部品の清掃やグリース交換や軸受交換を行う。清掃や軸受等の使用可否の判定を実施した後、グリース充填や塗装をされ、逆の順序で全閉形電動機は再組立され再使用されることになる。 From this state, the parts around the bearing attached to the rotor are further disassembled (see FIG. 9), and the parts are cleaned, the grease is replaced, and the bearing is replaced. After carrying out the cleaning and determining whether or not the bearings can be used, grease filling or painting is performed, and the fully-closed electric motor is reassembled and reused in the reverse order.

このように、従来の全閉形電動機は、内部清掃は不要になるが、図１２のように軸受周りの部品を分解して保守しなければいけない。また、全閉形電動機を実現するのに、より有利な永久磁石を使用した回転子構造において、回転子を固定子から引き抜き、図１１に記載した状態にする場合、回転子のロータ鉄心内に強力な磁力を持つ永久磁石が存在するため、回転子引抜時にロータ鉄心が固定子のステータ鉄心に吸引され、引抜作業が非常に困難になる。軸受保守の作業時にこのような困難を伴うことは、理想的な全閉形電動機実現のための障害になっていた。 Thus, the conventional fully-closed electric motor does not require internal cleaning, but it must be maintained by disassembling parts around the bearing as shown in FIG. Further, in a rotor structure using a more advantageous permanent magnet to realize a fully-closed electric motor, when the rotor is pulled out from the stator and brought into the state shown in FIG. 11, the rotor core of the rotor is powerful. Since there is a permanent magnet having a strong magnetic force, the rotor iron core is attracted to the stator iron core of the stator when the rotor is pulled out, and the drawing work becomes very difficult. Such difficulty in bearing maintenance work has been an obstacle to realizing an ideal fully closed motor.

そのため、従来の全閉形電動機は、機内の清掃レスが実現し電動機分解保守が無くなるものの、軸受部グリースの劣化は完全に止められずグリース交換のための電動機分解を行う必要があり、その改善が望まれていた。 For this reason, the conventional fully-closed electric motor eliminates the need for internal cleaning and eliminates the need for motor disassembly and maintenance.However, the deterioration of the bearing grease cannot be completely stopped and the motor must be disassembled for grease replacement. It was desired.

そこで、本発明は、保守作業をより簡単に行うことが出来る車両用電動機を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle electric motor that can perform maintenance work more easily.

上記課題は、フレームの内周面に固定されたステータ鉄心と、このステータ鉄心の内側であってロータシャフトに固定されたロータ鉄心とを有する電動機において、前記フレームの一端側に取り付けられ、このフレームの内周側に配置された第１のハウジングと、前記フレームの他端側に対してベアリングブラケットを介して取り付けられ、このベアリングブラケットの内周側に配置された第２のハウジングと、前記第１および第２のハウジングの内周側に設けられ、前記ロータシャフトを回転自在に支持する第１の軸受および第２の軸受と、前記フレームに取り付けられるとともに、このフレームに対して前記ロータシャフトの回転軸方向に移動可能であって、前記フレームと前記第１のハウジングの間に設けられた空間に挿入される嵌合部を有する第１の回転子支持部材と、前記ベアリングブラケットに取り付けられるとともに、このベアリングブラケットに対して前記ロータシャフトの回転軸方向に移動可能な第２の回転子支持部材と、前記ロータシャフトに取り付けられ、前記第１および第２の回転子支持部材がロータ鉄心方向に移動することで当接し、前記ロータシャフトを前記第１および第２の回転子支持部材に対して固定する第１および第２の支持受け部材とを備えたことによって達成することができる。 In the electric motor having a stator iron core fixed to the inner peripheral surface of the frame and a rotor iron core inside the stator iron core and fixed to the rotor shaft, the subject is attached to one end side of the frame. A first housing disposed on the inner peripheral side of the frame, a second housing disposed on the inner peripheral side of the bearing bracket, attached to the other end side of the frame via a bearing bracket, and the first A first bearing and a second bearing which are provided on the inner peripheral sides of the first and second housings and rotatably support the rotor shaft; and are attached to the frame, and the rotor shaft is attached to the frame. A fitting that is movable in the direction of the rotation axis and is inserted into a space provided between the frame and the first housing A first rotor support member having a second rotor support member attached to the bearing bracket and movable in the direction of the rotation axis of the rotor shaft with respect to the bearing bracket; and attached to the rotor shaft. The first and second rotor support members are brought into contact with each other by moving in the direction of the rotor core, and the rotor shaft is fixed to the first and second rotor support members. This can be achieved by providing the support receiving member.

本発明により、保守作業をより簡単に行うことが出来る車両用電動機を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vehicular electric motor capable of performing maintenance work more easily.

（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の車両用電動機について図を参照し詳細に説明する。図１は、本発明に基づく第１の実施の形態の車両用電動機の断面図である。図２は、回転子支持装置により回転子を支持固定し、ハウジングを取外した状態の第１の実施の形態の電動機の断面図である。 (First embodiment)
A vehicle electric motor according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a vehicular electric motor according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the electric motor according to the first embodiment in a state where the rotor is supported and fixed by the rotor support device and the housing is removed.

本発明に基づく第１の実施の形態の車両用電動機は、固定部材である円筒状のフレーム２０１を有し、このフレーム２０１の駆動部側（カップリングが取付けられる側）の一端にベアリングブラケット２０２を取付けている。ベアリングブラケット２０２の中央部には、ハウジング１１１が取り付けられ、ベアリングブラケット２０２の中央部かつ機内側の側面に回転子支持部材１０５を取り付けている。フレーム１の反駆動部側の中央部には回転子支持装置１０６が取り付けられる。またフレーム１の反駆動部側の中央部には、回転子支持装置１０６を間に挟みハウジング１１２も取付けられている。駆動側の回転子支持部材１０５と反駆動側の回転子支持部材１０６は、軸受の許容寸法が異なるため、上述した構成としている。 The vehicular electric motor according to the first embodiment of the present invention has a cylindrical frame 201 that is a fixing member, and a bearing bracket 202 at one end of the frame 201 on the drive unit side (the side on which the coupling is attached). Is installed. A housing 111 is attached to the center portion of the bearing bracket 202, and the rotor support member 105 is attached to the center portion of the bearing bracket 202 and the side surface inside the machine. A rotor support device 106 is attached to the central portion of the frame 1 on the side opposite to the driving portion. A housing 112 is also attached to the center of the frame 1 on the side opposite to the driving portion with the rotor support device 106 interposed therebetween. The drive-side rotor support member 105 and the non-drive-side rotor support member 106 have the above-described configuration because the allowable dimensions of the bearings are different.

このハウジング１１１とハウジング１１２各々の中心部には、軸受４、５が設けられ、この軸受４、５によってロータシャフト６の両端部を回転自在に支持している。軸受４の近傍には、固定子に回転子を支持固定するため回転子支持装置１０５が構成され、ロータ鉄心７と回転子支持装置１０５の間のロータシャフト６には回転子支持装置１０５を受ける、支持受け１０７が設けられている。軸受５の近傍には、固定子に回転子を支持固定するため回転子支持装置１０６が構成され、ロータ鉄心７と回転子支持装置１０６の間のロータシャフト６には回転子支持装置１０６を受ける、支持受け１０８が設けられている。 Bearings 4 and 5 are provided at the center of each of the housing 111 and the housing 112, and both ends of the rotor shaft 6 are rotatably supported by the bearings 4 and 5. In the vicinity of the bearing 4, a rotor support device 105 is configured to support and fix the rotor to the stator, and the rotor shaft 6 between the rotor iron core 7 and the rotor support device 105 receives the rotor support device 105. A support receiver 107 is provided. In the vicinity of the bearing 5, a rotor support device 106 is configured to support and fix the rotor to the stator, and the rotor shaft 6 between the rotor core 7 and the rotor support device 106 receives the rotor support device 106. A support receiver 108 is provided.

回転子支持装置１０５、１０６と支持受け部１０７、１０８が当接する面（対向する面）は、回転軸に対して傾斜している。 Face the rotor supporting apparatuses 105 and the support receiving portions 107 and 108 abut (opposed to) is inclined with respect to the rotation axis.

フレーム２０１の内周部には、円筒状のステータ鉄心１１を取付け、このステータ鉄心１１の内周側に形成された多数の溝の中にステータコイル１２を収納している。ステータコイル１２のコイルエンド部は、ステータ鉄心１１の両側に張出した形となっている。 A cylindrical stator iron core 11 is attached to the inner peripheral portion of the frame 201, and the stator coil 12 is housed in a number of grooves formed on the inner peripheral side of the stator iron core 11. The coil end portion of the stator coil 12 has a shape protruding on both sides of the stator core 11.

ステ−タ鉄心１１の内周部に位置するロータシャフト６にはロータ鉄心７と仕切り板１００、１０１がロータ鉄心７の前後に取付られ、仕切り板１００、１０１とフレーム２０１、ベアリングブラケット２０２から突き出した環状の部材２０１ａ、２０２ａ間で微小隙間１０２のラビリンス構造が構成され、外気と機内の遮断できる構造となっている。 A rotor core 7 and partition plates 100 and 101 are attached to the rotor shaft 6 positioned on the inner periphery of the stator core 11 before and after the rotor core 7, and protrude from the partition plates 100 and 101, the frame 201, and the bearing bracket 202. The labyrinth structure of the minute gap 102 is configured between the annular members 201a and 202a, and the structure can block the outside air from the inside of the machine.

また仕切り板の両外側には、ステータコイル１２や回転子による発熱が軸受部に影響を与えないように断熱空間部１０３を構成している。 In addition, heat insulation space portions 103 are formed on both outer sides of the partition plate so that heat generated by the stator coil 12 and the rotor does not affect the bearing portions.

このように構成された車両用電動機において、回転子支持装置１０５、１０６は固定ボルト１０９、１１０を締付けることにより、回転子支持部材１０５は図１の左側に移動し（回転子支持部材１０５が軸方向中心側に移動）、回転子支持部材１０６は右側に移動して、それぞれ支持受け１０７、１０８に当たり、回転子を支持固定できるようになっている。 In the vehicular electric motor configured as described above, the rotor support devices 105 and 106 are fastened to the fixing bolts 109 and 110, whereby the rotor support member 105 is moved to the left side in FIG. 1 (the rotor support member 105 is pivoted). The rotor support member 106 moves to the right side and hits the support receivers 107 and 108, respectively, so that the rotor can be supported and fixed.

また、回転子支持装置１０５、１０６と支持受け部１０７、１０８が当接する面（対向する面）は、回転軸に対して傾斜しているので、回転子をバランスよく支持することが出来る。回転子支持部材１０５、１０６により回転子を固定している状態では、軸受４、５を内部に有するハウジング１１１、１１２を固定子及び回転子から自由に引き出せるようになっている。 The surface of the rotor supporting apparatuses 105 and the support receiving portions 107 and 108 abut (opposed to), so inclined with respect to the rotation axis, it is possible to support a balanced rotor. In a state where the rotor is fixed by the rotor support members 105 and 106, the housings 111 and 112 having the bearings 4 and 5 therein can be freely pulled out from the stator and the rotor.

このように構成された車両用電動機において、軸受４及び軸受５のメンテナンスを行う場合には、まず、回転子支持装置１０５、１０６を移動して支持受け１０７、１０８に当て、回転子を固定子に固定し、軸受を有するハウジング１１１、１１２を取外す。ハウジング１１１及びハウジング１１２を取外した後、軸受４及び軸受５を、端フタ１１４、１１５や移動体付外輪４ａと内輪４ｂとに分解し、清掃やグリース交換、軸受交換を行う。 In the vehicular electric motor configured as described above, when maintenance is performed on the bearing 4 and the bearing 5, first, the rotor support devices 105 and 106 are moved and applied to the support receivers 107 and 108, and the rotor is fixed to the stator. The housings 111 and 112 having bearings are removed. After removing the housing 111 and the housing 112, the bearing 4 and the bearing 5 are disassembled into the end lids 114 and 115, the outer ring with moving body 4a and the inner ring 4b, and cleaning, grease replacement, and bearing replacement are performed.

このように構成された回転子は固定子内の同じ位置に固定された状態で、軸受部分を分解保守できるようにしているので、軸受周りの清掃が簡単に行えるので、全閉形電動機の保守作業の低減が可能になる。また、回転子に永久磁石を使用した電動機の場合は、回転子を抜く時に厄介な磁力による引出し作業の煩雑さからも解放される。 Since the rotor configured in this way is fixed at the same position in the stator so that the bearing part can be disassembled and maintained, cleaning around the bearing is easy, so maintenance work for a fully-closed motor is possible. Can be reduced. In the case of an electric motor using a permanent magnet in the rotor, it is freed from complexity of the drawer work by awkward force when removing the rotor.

回転子を固定する回転子支持装置の詳細を図３により説明する。尚この機構は駆動軸側も反駆動軸側も同じ機構のため一方の機構を例にとって説明する。図３の（ａ）は回転子支持装置１０５と支持受け１０７間には隙間を有する同一傾斜角を持った面が構成されている。これは定常状態で回転子が回転できる状態を示す。図３（ｂ）は固定ボルト１０９を締付けることにより回転子支持装置１０５が矢印のように移動して、支持受け１０７に当たった状態を示す。 The details of the rotor support device for fixing the rotor will be described with reference to FIG. Since this mechanism is the same mechanism on both the drive shaft side and the non-drive shaft side, one mechanism will be described as an example. In FIG. 3A, a surface having the same inclination angle with a gap is formed between the rotor support device 105 and the support receiver 107. This shows a state where the rotor can rotate in a steady state. FIG. 3B shows a state in which the rotor support device 105 moves as shown by an arrow by tightening the fixing bolt 109 and hits the support receiver 107.

駆動側の回転子支持装置１０５と支持受け１０７と、反駆動側の回転子支持装置１０６と支持受け１０８とは、共に相反する方向に押さえつけているため、回転子は固定子内に安定して支持固定されることになる。図３（ｂ）の状態になると図２のように軸受を内蔵したハウジングが容易に引き出せ、軸受部の保守作業が可能になるものである。 Since the rotor support device 105 and the support receiver 107 on the driving side and the rotor support device 106 and the support receiver 108 on the anti-drive side are pressed together in opposite directions, the rotor is stably in the stator. It will be supported and fixed. When the state shown in FIG. 3B is reached, the housing with the built-in bearing can be easily pulled out as shown in FIG.

尚、電動機の組立作業を行う場合には、図４に記載があるように治具１１３を使用して、回転子を図８や図１１のようにして固定子内に挿入するものである。回転子を図８や図１１と同じように組立る場合(組立は分解の反対の手順で実施する)には、図１の反駆動側のように回転子支持装置１０６の嵌合部分をフレーム２０１とハウジング１１２の間に構成する必要がある。尚、組立方法は、やや煩雑になるが、他の方法でも可能である。 When the assembly work of the motor is performed, the rotor 113 is inserted into the stator as shown in FIGS. 8 and 11 using a jig 113 as shown in FIG. When the rotor is assembled in the same manner as in FIG. 8 or FIG. 11 (assembly is performed in the reverse procedure of disassembly), the fitting portion of the rotor support device 106 is attached to the frame as shown in FIG. It is necessary to configure between 201 and the housing 112. The assembly method is somewhat complicated, but other methods are also possible.

このように構成した車両用電動機は、軸受の分解時には、ボルト１０９を締め付けるだけで、電動機を分解せずにハウジング１１１、１１２を取外し軸受部の保守ができるので、保守作業の大幅な低減が可能になる。特に全閉形電動機は内部清掃をしないため、長期間に渡り、回転子を固定子から分解する必要がなくなるので、その効果は非常に顕著なものになる。 The vehicular motor configured as described above can be greatly reduced in maintenance work because the housings 111 and 112 can be removed and the bearings can be maintained by simply tightening the bolts 109 without disassembling the motors when the bearings are disassembled. become. In particular, since the fully-closed electric motor does not perform internal cleaning, it is not necessary to disassemble the rotor from the stator over a long period of time, so the effect becomes very remarkable.

また本実施の形態の車両用電動機において、図１の駆動側は、回転子支持装置１０５が、ベアリングブラケット２０２に嵌合する構造であるが、反駆動側もこのような構造であってもよい。また、反駆動側のように、回転子支持装置１０６がハウジング１１２とフレーム２０１間にそれぞれ嵌合する構造であるが、駆動側もこのような構造であってもよい。当然図１のように組合せたものでもよい。また、図２の回転子支持固定状態で回転子支持装置と支持受けの当たりが図１のように面当たりしないで無く、線当たりになってもよい。 Also in the vehicle electric motor of the present embodiment, the drive side of FIG. 1, the rotor support system 105, is a structure that fitting engagement in the bearing bracket 202, also non-driven side may be such a structure . Further, as the non-drive side, although the rotor supporting device 106 has a structure for fitting engagement respectively between the housing 112 and the frame 201, the drive side may be such a structure. Of course, a combination as shown in FIG. Moreover, in the rotor support fixed state of FIG. 2, the contact between the rotor support device and the support receiver does not contact the surface as shown in FIG.

（第２の実施の形態）
本発明に基づく第２の実施の形態の車両用電動機について図を参照し詳細に説明する。図５は、本発明に基づく第２の実施の形態の車両用電動機の構成図である。図１乃至図４に記載したものと同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Second Embodiment)
A vehicle electric motor according to a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 5 is a configuration diagram of the vehicle motor according to the second embodiment of the present invention. The same components as those described in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施の形態の車両用電動機が第１の実施の形態の車両用電動機と異なる点は、仕切り板１００、１０１を有さない点である。仕切り板１００、１０１を使用して軸受部を熱遮断する空気層が無いものである。 The vehicle motor of the present embodiment is different from the vehicle motor of the first embodiment in that the partition plates 100 and 101 are not provided. There is no air layer that uses the partition plates 100 and 101 to thermally shield the bearing portion.

このように構成された車両用電動機は、仕切り板１００、１０１がないので、第１の実施の形態の車両用電動機に比べ、製造が簡単になる。 Since the vehicular electric motor configured in this way does not have the partition plates 100 and 101, the manufacture becomes simpler than the vehicular electric motor according to the first embodiment.

また、本実施の形態の車両用電動機においても、軸受の分解時には、ボルト１０９を締め付けるだけで、電動機を分解せずにハウジング１１１、１１２を取外し軸受部の保守ができるので、保守作業の大幅な低減が可能になる。特に全閉形電動機は内部清掃をしないため、長期間に渡り、回転子を固定子から分解する必要がなくなるので、その効果は非常に顕著なものになる。 Also in the vehicle motor of this embodiment, when the bearing is disassembled, the housings 111 and 112 can be removed and the bearings can be maintained without disassembling the motor by simply tightening the bolt 109. Reduction is possible. In particular, since the fully-closed electric motor does not perform internal cleaning, it is not necessary to disassemble the rotor from the stator over a long period of time, so the effect becomes very remarkable.

（第３の実施の形態）
本発明に基づく第３の実施の形態の車両用電動機について図を参照し詳細に説明する。図６は、本発明に基づく第３の実施の形態の車両用電動機の構成図である。図１乃至図５に記載したものと同一のものについては、同符号を付して説明を省略する。 (Third embodiment)
A vehicle electric motor according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 6 is a configuration diagram of a vehicle electric motor according to a third embodiment based on the present invention. The same components as those described in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本発明に基づく第３の実施の形態の車両用電動機は、ベアリングブラケット４０２及びフレーム４０１に、支持ボルト挿入用穴を有しており、ハウジングを取外す場合には、片側（駆動側又は反駆動側）に複数の支持ボルト１０５ａ、１０６ａを挿入し、支持ボルト１０５ａ、１０７と支持受け１０７で駆動側を固定し、支持ボルト１０６ａ、１０８と支持受け１０８ａで反駆動側を固定することにより回転子を確実に固定することが出来る。 The motor for a vehicle according to the third embodiment of the present invention has a support bolt insertion hole in the bearing bracket 402 and the frame 401. When removing the housing, one side (drive side or counter drive side) is provided. ), A plurality of support bolts 105a and 106a are inserted, the drive side is fixed by the support bolts 105a and 107 and the support receiver 107, and the non-drive side is fixed by the support bolts 106a and 108 and the support receiver 108a. It can be securely fixed.

本実施の形態の車両用電動機は、第１及び第２の実施の形態の車両用電動機よりも、簡易な構成で回転子を固定し、ハウジングを分解することが出来る。 The vehicular electric motor of the present embodiment can disassemble the housing by fixing the rotor with a simpler configuration than the vehicular electric motors of the first and second embodiments.

また、本実施の形態の車両用電動機においても、軸受の分解時には、支持ボルトを締め付けるだけで、電動機を分解せずにハウジング１１１、１１２を取外し軸受部の保守ができるので、保守作業の大幅な低減が可能になる。特に全閉形電動機は内部清掃をしないため、長期間に渡り、回転子を固定子から分解する必要がなくなるので、その効果は非常に顕著なものになる。 In the vehicle electric motor of the present embodiment, when the bearing is disassembled, the bearings can be maintained by removing the housings 111 and 112 without disassembling the electric motor simply by tightening the support bolts. Reduction is possible. In particular, since the fully-closed electric motor does not perform internal cleaning, it is not necessary to disassemble the rotor from the stator over a long period of time, so the effect becomes very remarkable.

また、本実施の形態の車両用電動機において、支持ボルトは図６のように傾斜方向からの固定だけではなく半径方向、軸方向でもよく、それらの組合せでもよい。また、図６と同様に部分的な面や点当たりになってもよく、面や点の集合体でもよい。図１の構成と図６の構成を混ぜて構成してもよい。 Further, in the vehicle electric motor of the present embodiment, the support bolts may be not only fixed from the inclined direction as shown in FIG. 6, but also in the radial direction and the axial direction, or a combination thereof. Further, it may be a partial surface or a spot, as in FIG. 6, or may be an aggregate of surfaces or points. The configuration of FIG. 1 and the configuration of FIG. 6 may be mixed.

本発明に基づく第１乃至第３の実施の形態の車両用電動機は、全閉形電動機であるが、本発明は、回転子が誘導電動機のかご型等の回転子や回転子が永久磁石を使用した回転子や同期電動機にも適用が可能であるので、全閉形の誘導電動機のみに本発明を限定はしない。また、支持受けを、鉄心押えや仕切り板やシャフトやファン等で構成しても良い。 The vehicular electric motor according to the first to third embodiments of the present invention is a fully-closed electric motor. However, the present invention uses a rotor such as a cage type rotor of an induction motor or a rotor using a permanent magnet. Therefore, the present invention is not limited to a fully-closed induction motor. Moreover, you may comprise a support receiver with an iron core retainer, a partition plate, a shaft, a fan, etc.

本発明に基づく第１の実施の形態の車両用電動機の断面図である。It is sectional drawing of the motor for vehicles of 1st Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第１の実施の形態の車両用電動機の断面図である。It is sectional drawing of the motor for vehicles of 1st Embodiment based on this invention. （ａ）通常運転時の部分断面図である。(A) It is a fragmentary sectional view at the time of normal driving | operation.

（ｂ）分解時の部分断面図である。
第１の実施の形態の車両用電動機の断面図である。第２の実施の形態の車両用電動機の断面図である。第３の実施の形態の車両用電動機の断面図である。従来の車両用電動機の断面図である。従来の車両用電動機の断面図である。従来の車両用電動機の断面図である。従来の車両用全閉形電動機の断面図である。従来の車両用全閉形電動機の断面図である。従来の車両用全閉形電動機の断面図である。 (B) It is a fragmentary sectional view at the time of decomposition | disassembly.
It is sectional drawing of the motor for vehicles of a 1st embodiment. It is sectional drawing of the motor for vehicles of 2nd Embodiment. It is sectional drawing of the motor for vehicles of 3rd Embodiment. It is sectional drawing of the conventional motor for vehicles. It is sectional drawing of the conventional motor for vehicles. It is sectional drawing of the conventional motor for vehicles. It is sectional drawing of the conventional fully enclosed motor for vehicles. It is sectional drawing of the conventional fully enclosed motor for vehicles. It is sectional drawing of the conventional fully enclosed motor for vehicles.

符号の説明Explanation of symbols

１、２０１、３０１、４０１・・フレーム
１１・・ステータ鉄心
１２・・ステ−タコイル
７・・ロータ鉄心
６・・ロータシャフト
１３・・空隙
２、２０２、３０２、４０２・・ベアリングブラケット
３・・ハウジング
１１１、１１２・・ハウジング
４、５・・軸受
４ａ・・転動体付き外輪
４ｂ・・内輪
１４・・通風ファン
１００、１０１・・仕切り板
１０２・・ラビリンス
１０３・・断熱空間
１０５、１０６・・回転子支持装置
１０７、１０８・・支持受け
１０９、１１０・・固定ボルト
１１３・・冶具
１０５ａ、１０６ａ・・支持ボルト
１０７ａ、１０８ａ・・支持受け 1, 201, 301, 401 ·· Frame 11 · · Stator core 12 · Stator coil 7 · Rotor iron core 6 · Rotor shaft 13 · · Air gaps 2, 202, 302, 402 · · Bearing bracket 3 · · Housing 111, 112 ·· Housing 4 and 5 · · Bearing 4a · · Outer ring 4b with rolling element · · Inner ring 14 · · Ventilation fan 100 and 101 · · Partition plate 102 · · Labyrinth 103 · · Insulation space 105 and 106 · · Rotation Child support devices 107, 108 .. Support receivers 109 and 110 .. Fixing bolt 113... Jigs 105a and 106a .. Support bolts 107a and 108a.

Claims

フレームの内周面に固定されたステータ鉄心と、このステータ鉄心の内側であってロータシャフトに固定されたロータ鉄心とを有する電動機において、In an electric motor having a stator core fixed to the inner peripheral surface of the frame and a rotor core fixed to the rotor shaft inside the stator core,
前記フレームの一端側に取り付けられ、このフレームの内周側に配置された第１のハウジングと、A first housing attached to one end of the frame and disposed on the inner peripheral side of the frame;
前記フレームの他端側に対してベアリングブラケットを介して取り付けられ、このベアリングブラケットの内周側に配置された第２のハウジングと、A second housing attached to the other end of the frame via a bearing bracket and disposed on the inner peripheral side of the bearing bracket;
前記第１および第２のハウジングの内周側に設けられ、前記ロータシャフトを回転自在に支持する第１の軸受および第２の軸受と、A first bearing and a second bearing provided on the inner peripheral side of the first and second housings and rotatably supporting the rotor shaft;
前記フレームに取り付けられるとともに、このフレームに対して前記ロータシャフトの回転軸方向に移動可能であって、前記フレームと前記第１のハウジングの間に設けられた空間に挿入される嵌合部を有する第１の回転子支持部材と、The fitting is attached to the frame and is movable in the rotational axis direction of the rotor shaft with respect to the frame, and has a fitting portion to be inserted into a space provided between the frame and the first housing. A first rotor support member;
前記ベアリングブラケットに取り付けられるとともに、このベアリングブラケットに対して前記ロータシャフトの回転軸方向に移動可能な第２の回転子支持部材と、A second rotor support member attached to the bearing bracket and movable in the rotational axis direction of the rotor shaft with respect to the bearing bracket;
前記ロータシャフトに取り付けられ、前記第１および第２の回転子支持部材がロータ鉄心方向に移動することで当接し、前記ロータシャフトを前記第１および第２の回転子支持部材に対して固定する第１および第２の支持受け部材とAttached to the rotor shaft, the first and second rotor support members come into contact with each other by moving in the direction of the rotor core, and fix the rotor shaft to the first and second rotor support members. First and second support receiving members;
を備えたことを特徴とする電動機。An electric motor comprising:

前記第１の回転子支持部材は前記フレームに設けられた穴に機外側から挿入されたボルトに取り付けられ、前記第２の回転子支持部材は前記ベアリングブラケットに設けられた穴に機外側から挿入されたボルトに取り付けられ、各ボルトの回転に応じて軸方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の電動機。The first rotor support member is attached to a bolt inserted from the outside of the machine into a hole provided in the frame, and the second rotor support member is inserted from a machine outside to the hole provided in the bearing bracket. The electric motor according to claim 1, wherein the electric motor is attached to the bolt and moved in the axial direction according to rotation of each bolt.

前記第１の回転子支持部材に設けられた前記嵌合部は前記ロータシャフトとの回転軸に平行に形成された第１の突出部であって、前記第１の回転子支持部材は、更に前記ロータシャフトの回転軸に垂直に形成された第２の突出部を有し、前記フレームに設けられた穴と連通し、前記ボルトを受け入れる穴は前記第２の突出部に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の電動機。The fitting portion provided on the first rotor support member is a first projecting portion formed in parallel to a rotation axis with the rotor shaft, and the first rotor support member further includes: A second protrusion formed perpendicular to the rotation axis of the rotor shaft, communicated with a hole provided in the frame, and a hole for receiving the bolt was formed in the second protrusion; The electric motor according to claim 2, wherein

前記第１の回転子支持部材と前記第１の支持受け部材とが当接する面、及び前記第２の回転子支持部材と前記第２の支持受け部材とが当接する面は、前記ロータシャフトの回転軸に対して傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の電動機。The surface on which the first rotor support member and the first support receiving member abut, and the surface on which the second rotor support member and the second support receiving member abut are formed on the rotor shaft. The electric motor according to claim 1, wherein the electric motor is inclined with respect to the rotating shaft.

前記第２の回転子支持部材は、前記ベアリングブラケットと前記第２のハウジングの間に設けられた空間に挿入される嵌合部を有することを特徴とする請求項１に記載の電動機。2. The electric motor according to claim 1, wherein the second rotor support member has a fitting portion that is inserted into a space provided between the bearing bracket and the second housing.

前記第１の回転子支持部材よりもロータ鉄心側に設けられ、前記フレームとの間に微小隙間を形成する第１の仕切り板と、前記第２の回転子支持部材よりもロータ鉄心側に設けられ、前記ベアリングブラケットとの間に微小隙間を形成する第２の仕切り板とを更に備え、全閉形としたことを特徴とする請求項１に記載の電動機。A first partition plate that is provided closer to the rotor core than the first rotor support member and forms a minute gap with the frame; and provided on the rotor core side relative to the second rotor support member The electric motor according to claim 1, further comprising a second partition plate that forms a minute gap between the bearing bracket and the bearing bracket.

前記ロータ鉄心は、永久磁石が挿入されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６に記載の電動機。The electric motor according to claim 1, wherein a permanent magnet is inserted into the rotor core.